太阳早晨离我们远还是近,早晨太阳说说

首页 > 政策法规 > 作者:YD1662023-11-06 22:08:53

在小学六年级语文课本中有一节课名为《两小儿辨日》,讲的是有关孔子路遇两小儿辨日的故事。

故事大意是:有一天孔子外出,见到两个小孩正在辩论太阳是中午时候离得近,还是早晨时候离得近?一个小孩说:“太阳刚出来时大得像车上的篷盖,等到正午时就像个盘子,”他根据看同一物体是远小近大的道理,认为太阳早晨离我们近。另一个小孩说:“太阳刚出来时清清凉凉,等到午时热得像把手伸进热水里一样。”根据近热远凉的道理,他认为太阳中午离我们近。孔子听完后,也不知孰远孰近。

那么,太阳到底是中午离我们近还是早晨离我们近? 如果我们从网上搜寻答案,居多的是这样两种答案:一种认为中午和早晨太阳离我们一样近,另一种认为中午时比早晨近。其实这两种答案都没有说对。

在国内外著名学者中,较早就这个问题作出科学分析的当数前苏联科普作家别莱利曼和我国天文学家戴文赛教授。

尽管别莱利曼并不了解发生在我国古代的这个“两小儿辨日”故事,但他曾就地球在黄昏时与中午时离太阳孰远孰近这个问题作了如下分析:

(1)他通过对地球自转运动的分析得出结论:太阳中午时比黄昏时离我们近约一个地球半径,即近约6400千米。

太阳早晨离我们远还是近,早晨太阳说说(1)

图1:此图说明若只考虑地球自转,则太阳中午时比黄昏时近一个地球半径。

(2)他分析了地球绕太阳的公转运动。因为地球公转的轨道是个椭圆,太阳在其一个焦点上,所以地球离太阳时远时近。在上半年(从1月1日到7月1日)逐渐离开太阳,到下半年则逐渐接近太阳。因远日距约为15200万千米,近日距约为14700万千米,故其最大距离与最小距离之差约为500万千米。

太阳早晨离我们远还是近,早晨太阳说说(2)

图2:此图表明地球绕日公转是个椭园,远日点比近日点远约500万千米。

由此可知,这个距离变化平均每昼夜约为30000千米,从中午到黄昏平均变化约 7500千米,比地球自转造成的距离变化大一些。

综合以上两方面分析,他得出结论:从一月至七月期间,我们在中午比黄昏离太阳近一些,而从七月至一月期间情况恰好相反。

虽然他所作的分析是对黄昏时与中午时的情况而言的,并非是对早晨时与中午时的情况而言的,但道理是一样的。

我国著名天文学家戴文赛教授认为:这个距离变化除与地球的自转运动和公转运动有关外,还与包括观测者所在地的纬度等因素有关,其结论是:

以北京为例:

12月15日到1月22日,中午的太阳比早晚的都近;l月22日到6月5日,中午的太阳比早上的远,比晚上的近。 6月5日到8月1日,中午的太阳又比早晚的都近; 8月1日到12月15日,中午的太阳比早上的近,比晚上的远;其中1月22日和6月5日两天,太阳与地球的距离早、午相等;8月l日和12月15日两天,太阳与地球的距离午、晚相等。

以上结论是1954年的时候计算出来的,可以适用100年,100年以后,会相差一天。

我们不能要求非专业天文工作者都会作天文计算,也不必要求他们深究其中的道理,但应知道这个问题正确答案:太阳离我们的距离是变化的,太阳在中午时与早晨时不会总是一样近,也不是总是中午比早晨近。但这个距离变化相对约为1.5亿千米的日地距离来说是很小的,所以对太阳视觉大小变化与温度变化的影响极小,可以忽略不计。早晨的太阳之所以看起来比中午的太阳大许多,是由人的视觉错误生成的,而中午时感觉比早晨温暖主要由于中午时太阳高度角比早晨时大得多造成的。

关于人的视觉错误与太阳高度角对温度的影响,这里仅通过对以下的图3图4的解读作一简要的说明。

太阳早晨离我们远还是近,早晨太阳说说(3)

图3:借以说明视觉错误示意图。

在图3中,两个中间的圆实际一样大,但由于周围背景不同看起来左小右大。早晨时太阳刚出地平线,其周围背景往往有树、房子等我们熟悉的参照物,而中午时太阳高悬中天,其周围背景无我们熟悉的参照物,所以看起来早晨的太阳比中午时大许多。如果分别在早晨与中午对太阳拍摄照片,从照片上测量一下,就可发现两者大小几乎一样。

太阳早晨离我们远还是近,早晨太阳说说(4)

图4:说明太阳高度角对温度影响示意图

在图4中可以看出:因为中午时太阳高度角比早晨时大得多,其阳光接近于直射地面,而早晨太阳光是斜射地面。阳光直射时,地面和空气在相同的时间里、相等的面积内接受太阳的辐射热较阳光斜射时多,因而受热强。所以,中午较早晨时热。

附言:本文引自2012年出版我本人所编著的《走进天文学》一书。原以为经过多年以后,对太阳是早晨离我们近还是中午近的问题应己为公众,特是为中小学教师所了解,但最近查了一下百度,绝大多数的回答仍停留在只去解答太阳为何早晨看起来更大而中午时会更热,而未去解答究竟何时近何时远?所以有必要让公众多多了解中外科学家对这个问题的解析,以求对此有一个比较全面的正确认识。

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